






수열의 규칙 추론: 차보다 비율 변화가 먼저 보이는 순간
명장동에서 수열 문제를 풀 때 학생들은 흔히 연속항의 차부터 계산한다. 그러나 차가 일정하지 않더라도 차의 변화가 일정한 비율을 보이면 지수적 패턴을 의심할 수 있다. 이런 유형은 명장동과외 수업에서도 자주 다루는 대표적인 규칙 추론 문제다.
조건표에서 드러난 규칙
| 항 | 값 | 연속항의 차 | 차의 변화 |
|---|---|---|---|
| a₁ | 4 | - | - |
| a₂ | 7 | 3 | - |
| a₃ | 13 | 6 | 2배 |
| a₄ | 25 | 12 | 2배 |
| a₅ | 49 | 24 | 2배 |
원래 수열의 차는 3, 6, 12, 24로 일정하지 않다. 하지만 차 자체는 매번 2배가 된다. 따라서 항을 바로 등비수열로 보지 말고, 일정한 상수를 뺀 뒤 등비수열이 되는지 확인한다.
상수를 제거한 새로운 수열
각 항에서 1을 빼면 다음과 같다.
3, 6, 12, 24, 48
이 수열은 공비가 2인 등비수열이다. 따라서
an - 1 = 3 × 2n-1
이고, 일반항은
an = 3 × 2n-1 + 1
오류 장면을 다시 보기
학생의 첫 기록에는 “차가 3, 6, 12, 24이므로 등차수열이 아니다”라고 적혀 있었다. 이 판단은 등차수열이 아니라는 점에서는 맞지만, 규칙이 없다는 결론으로 이어지면 안 된다. 차가 일정하지 않을 때는 차의 차, 차의 비율처럼 한 단계 더 변형한 정보를 살펴야 한다.
또한 원래 항의 비는 일정하지 않다.
7 ÷ 4, 13 ÷ 7, 25 ÷ 13, 49 ÷ 25
따라서 원래 수열을 등비수열이라고 부르는 것은 정확하지 않다. 정확한 표현은 “1을 더한 형태의 수열이 공비 2인 등비수열” 또는 “an+1 = 2an - 1을 따르는 수열”이다.
다음 항의 직접 계산
점화식에 마지막 항을 대입하면
a6 = 2 × 49 - 1 = 97
따라서 주어진 규칙에서 여섯째 항은 97이다.
비율 관점으로 확인하기
수열 전체의 항보다 연속항의 차를 비교하면 규칙이 선명해진다.
(a3 - a2) ÷ (a2 - a1) = 6 ÷ 3 = 2
(a4 - a3) ÷ (a3 - a2) = 12 ÷ 6 = 2
(a5 - a4) ÷ (a4 - a3) = 24 ÷ 12 = 2
즉, 증가량이 공비 2인 등비수열이다. 이 구조를 일반화하면
an+1 - an = 3 × 2n-1
이고, 첫째 항이 4이므로 누적합을 계산해도 같은 일반항을 얻는다.
최종 검증
일반항에 n = 1, 2, 3, 4, 5를 차례로 대입하면 4, 7, 13, 25, 49가 다시 나온다. 또한 일반항에서
an+1 = 3 × 2n + 1 = 2(3 × 2n-1 + 1) - 1 = 2an - 1
이므로 점화식과도 일치한다. 단순히 항 몇 개만 보고 규칙을 단정하기보다는 차와 비율을 함께 확인해야 하며, 이 문제의 답은 a6 = 97이다.
설명을 그림으로 바꾸어 보고 싶다면
도형이나 함수의 위치 관계를 배우고 있다면 문장만 읽고 계산하기 전에 간단한 그림을 그려 보세요. 그림에 표시한 내용이 문제에 실제로 주어진 것인지 추측한 것인지도 구분해야 합니다. 보기 좋게 그리는 것보다 조건을 빠뜨리지 않고 옮기는 것이 목적입니다.
방법이 두 가지일 때 무엇을 비교할까요?
현재 배우는 단원의 한 문제를 서로 다른 방법으로 풀었다면 줄 수만 비교하지 말고 어떤 조건을 활용했는지 살펴보세요. 한 방법은 특정 형태에서만 간단할 수 있습니다. 더 짧은 풀이를 무조건 외우기보다 선택한 이유까지 설명할 수 있는 방법을 정리해 보세요.
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고등 수학
현재 수강 과목과 시험 범위를 먼저 확인하고 개념, 식의 변형, 함수와 그래프, 문제 조건의 해석을 연결합니다. 선택 과목은 실제 이수 범위에 맞춰 준비하며 내신 답안과 모의고사 풀이 시간은 구분해 점검합니다.
고2 점검 기준
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